基于LM393組成的光控電路詳細介紹 | 壹芯微

LM393的功能是輸出負載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內的任何電源電壓上，不受Vcc端電壓值的限制。此輸出能作為一個簡單的對地SPS開路(當不用負載電阻沒被運用)，輸出部分的陷電流被可能得到的驅動和器件的β值所限制。當達到極限電流(16mA)時，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。本文介紹了基于LM393組成的光控電路

1.蓄電池充電器電路

在設計一種由單片機控制的交直兩用的測試設備時用到了12V、4Ah的鉛酸蓄電池。為了使測試設備使用更為方便，設備本身必須具備有對蓄電池的充電功能。為了盡量減少制作成本，減小設備的體積重量。將原本只在設備測試狀態(tài)才工作的產生恒流電源的三端穩(wěn)壓管LM338在設備充電狀態(tài)時又作為蓄電池充電的控制管。因為采用了單片機所以對于蓄電池的“充電”、“工作”兩種狀態(tài)的切換。

圖1 鉛酸蓄電池的充電電路圖

在對蓄電池充電時設備是不需要對外輸出電流的，將LM338通過電路切換用在充電電路里。使用LM338構成的對12V、4Ah鉛酸蓄電池的充電電路如圖1所示，圖中的蓄電池處于對外輸出電流的狀態(tài)，當要對電池充電時，設備接市電。控制K1使J2吸合，蓄電池正極與BA接通，蓄電池進入充電狀態(tài)。

本電路的關鍵是LM338可調三端穩(wěn)壓器。可以根據蓄電池充電過程中的不同狀態(tài)，通過變換LM338的外電路使其具有“恒壓”和“恒流”兩種功能。在本電路中當電池電壓低于15V時，LM338恒流輸出;當電池電壓充到15V電壓時，LM338自動變?yōu)楹銐狠敵觥亩芎芎玫赝瓿烧麄€的設電過程。

電路實現過程

由電壓比較器LM393及穩(wěn)壓二極管組成恒流恒壓切換電路，Z1的穩(wěn)壓值為15V(為了保證比較器可靠切換，在調試時讓比較器IC1⑵腳略低于15V)，當電池電壓高于此值時，LM393⑶腳輸出高電位，J1通電繼電器吸合。當電池電壓低于此值時，LM393⑴腳輸出低電位。J1失電釋放。

按鈕開關K1處于分開位置時，對外供電，當需要充電時，按下K1，電池正極與繼電器的第二組公用接點4腳接通，此時的電池電壓低于15V.比較器|1腳輸出低電位，三極管G1截止，繼電器J1釋放，⑾～⒀腳通，⑷~⑹腳通。此時LM338處于恒流輸出狀態(tài)，電流大小=1.25/(R5∥R6)A，大約提供0.65A的恒定電流;，當鉛酸蓄電池兩端電壓達到15V時，IC11腳輸出高電位，三極管G1導通，繼電器J1吸合，⑼～⒀腳通，⑷～⑻腳通，等效電路如下圖所示。

從等效電路可以看出，LM338是一個穩(wěn)壓電源，因為充電時電流已很小，R6對充電電流的影響可以忽略。穩(wěn)壓值與R2有關，調整R2就可以得到15V的穩(wěn)壓輸出。此時鉛酸蓄電池處于緩慢充電狀態(tài)。用此充電器充滿12.4Ah鉛酸蓄電池大約需6個小時。經反復使用多次證明達到預期效果。

因為設備本身用LM338作為3A的恒流源用，裝有較大散熱片。充電狀態(tài)不存在過熱損壞的問題。如果單獨制作充電器，要把散熱問題考慮進去。R6如果是2Ω，功率要求2W以上。20V電壓輸入采用的是開關穩(wěn)壓電源。K1采用的是帶自鎖功能的鈕子開關，當充滿電后釋放此開關，鉛酸蓄電池則切換到對外提供電源的位置。

2.輔助電源檢測電路

如圖2所示，此電路給CPU提供工作電源5V，當控制電源12V/5V發(fā)生故障時，CPU將被復位或停止工作。此電路采用LM393運放作為比較器，由12V直流電源經R77、R80分壓后得到約6V的電壓，送至U7的引腳5即運放的同相端，與反相端的5V進行比較。在正常情況下，運放的輸出經R78上拉電阻鉗位為5V。若12V電源因某種原因低于10V或5V電源因某種原因高于5V，則運放的輸出會變?yōu)榈碗娖剑珻PU將停止工作。當CPU第一次收到此電路產生的+5V信號時，處于復位狀態(tài)，對系統(tǒng)自檢。

圖2 輔助電源檢測電路

3.基本比較器電路

圖3 基本比較器電路圖

4.低頻運算放大器

圖4 低頻運算放大器電路圖

5.過零檢波器

圖5 過零檢波器電路圖

6.紅外感應電路

圖6 紅外感應電路圖

圖中C標志為一些傳感器，比如紅外接收管、光敏等等(可以替換)。整個電路通過10K滑動電阻器R3來改變其靈敏度。OUT引腳輸出高低電平，可直接接入單片機。

7.開關電源式高壓恒流源

圖7 開關電源式高壓恒流源

研制儀器需要一個能在0到3兆歐姆電阻上產生1MA電流的恒流源，用UC3845結合12V蓄電池設計了一個，變壓器采用彩色電視機高壓包，其中L1用漆包線在原高壓包磁心上繞24匝，L3借助原來高壓包的一個線圈，L2借助高壓包的高壓部分.L3和LM393構成限壓電路，限制輸出電壓過高，調節(jié)R10可以調節(jié)開路輸出電壓。

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